阻碍太阳能发展的三大问题

再生能源发展日益快速，其中太阳能略胜一筹，丰厚的太阳光照得以满足人类每年的需求。不过太阳能仍有三大问题阻碍其快速发展。

1、电池成本

非营利智库的科学技术专家Varun Sivaram表示，若太阳能要满足全球30%的电力，其每瓦价格必须从一美元降至25美分。

Sivaram博士认为，要降低太阳能成本的方法就是将钙钛矿电池(perovskitecell)商业化，目前市场上主流的太阳能电池仍为硅晶电池，不过其成本较高；而钙钛矿电池的制程温度较硅晶电电池低、价格也较低廉，其光转换效率也从研发之初的3.8%到现在可以达到25%。

此外，钙钛矿太阳能电池还可滚压制成具有弹性的彩色薄膜、应用广泛，有美国研究团队就以硅钛矿为材料研发出太阳能变色窗。

不过钙钛矿太阳能电池离商业化还有一段距离，而稳定性为其必须克服的一大缺点，钙钛矿晶体容易在潮湿的环境下分解，影响电池的稳定度；另一个问题是电池体积大小，目前的钙钛矿太阳能电池仅有指甲般的大小，科学家也尚未研发出大体积同时保有高效率的电池。

Sivaram博士补充，钙钛矿太阳能电池虽前景看好，不过能源产业投入的研发资金过少，很难将其推向商业化市场。

能源公司仅将其1%至2%的获利投入研发，而半导体公司投入研发的资金大约是能源公司十倍之多。美国联邦政府每年投入再生能源的研究预算仅50亿美元，这样的速度大概在2020年前会被中国的能源研究经费超越。

2、电力管理

太阳能属于间歇性能源，其发电高峰的需电量通常不高，而在用电量最高的时刻反而发电量较低。电网的不足也使得过多的电力必须分送给其他国家；以美国加州为例，其太阳能发电占该州10%，每当在太阳能发电过多时电网无法负荷，因此必须将多余的电分送给其他州。

其中一种解决得办法是使用大规模的储能系统，不过电池成本目前仍算高，难以达成规模化。根据美国能源部的资料显示，电池仅占电网储能的1.7%，其余的都以抽水蓄能电站处理。

加州奇点大学(SingularityUniversity)能源环境讲师、天使投资人RamezNaam表示，针对该问题最直接的解决方案是建置更分散、更大的电网。以美国为例，目前有三大电网包含东部、西部和德州电网，最理想的情况下是将这些电网与新的高压电箱连接，不过这有可能会造成管理权责上的混乱。

3、间接成本

有部分人认为，阻碍太阳能发展的是技术层面问题，然而设置太阳能厂的“间接成本”(softcost)也相当高，包含项目设计、建设核可、选址和电网连结等工作。

美国能源部估计，间接成本占太阳能电厂建置总成本的64%，其余则花费在太阳能电池和太阳能硬件本身。

不过若是电池和屋顶太阳能板结合的话，消费者就能在自家发电了。2017年10月，特斯拉开始在纽约州水牛城的Gigafactory2工厂建造太阳能电池与零件。然而目前屋顶太阳能板和电池的价格仍过高，就算未来价格降低，民众可能还是希望有电网来做备用电。